Seismograf Cina pertama dicipta 2,000 tahun dahulu

2024 Pengarang: Seth Attwood | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2023-12-16 16:12

Pada 132 Masihi di China, pencipta Zhang Heng memperkenalkan seismoskop pertama yang dipercayai mampu meramal gempa bumi dengan ketepatan instrumen moden.

Rekod sejarah mengandungi penerangan yang tepat tentang penampilannya dan cara ia berfungsi, tetapi struktur dalaman yang tepat masih kekal sebagai misteri. Para saintis telah berulang kali cuba mencipta model seismoskop sedemikian, mengemukakan pelbagai teori tentang prinsip operasinya.

Yang paling biasa daripada mereka mengatakan bahawa bandul di dalam mentol kuprum digerakkan semasa gegaran, walaupun jika pusat gempa berada ratusan kilometer jauhnya. Pada gilirannya, bandul itu mengenai sistem tuas, dengan bantuan mulut salah satu daripada lapan naga yang terletak di luar dibuka.

Di dalam mulut setiap haiwan terdapat bola gangsa, yang jatuh ke dalam katak besi, membuat deringan yang kuat pada masa yang sama. Esei sejarah mengatakan bahawa bunyi yang dihasilkan sangat kuat sehingga dapat membangunkan semua penduduk istana empayar.

Naga, yang mulutnya terbuka, menunjukkan arah mana gempa bumi itu berlaku. Setiap daripada lapan haiwan itu tergolong dalam salah satu arah: Timur, Barat, Utara, Selatan, timur laut, barat laut, tenggara dan barat daya, masing-masing.

Ciptaan itu pada mulanya disambut dengan keraguan, walaupun pada hakikatnya Zhang sudah pun seorang saintis terkenal pada masa itu, yang dilantik oleh mahkamah empayar ke jawatan ketua ahli astronomi. Tetapi sekitar 138 Masihi, bola gangsa membunyikan penggera pertama, menunjukkan bahawa gempa bumi telah berlaku di barat ibu kota Luoyang.

Isyarat itu tidak diendahkan kerana tiada seorang pun di bandar itu merasakan tanda-tanda gempa bumi. Beberapa hari kemudian, seorang utusan tiba dari Luoyang dengan berita tentang kemusnahan teruk: bandar itu, yang terletak pada jarak 300 km, telah hancur akibat bencana alam.

Seorang saintis dari Institut Geofizik di China menentukan bahawa gempa bumi pertama yang dikesan oleh seismoskop sedemikian berlaku pada 13 Disember 134, dan mempunyai magnitud 7.

Oleh itu, peranti itu dicipta untuk mengesan gempa bumi di kawasan terpencil, tetapi ia berfungsi hanya semasa hayat penciptanya. Nampaknya, peranti seismoskop pertama adalah sangat kompleks sehingga hanya saintis itu sendiri yang dapat memastikannya berfungsi.

Percubaan moden untuk mencipta semula salinan telah menemui kejayaan yang bercampur-campur, dan kesemuanya adalah berdasarkan penggunaan inersia, prinsip yang digunakan dalam seismograf moden.

Pada tahun 1939, seorang saintis Jepun mencipta model seismoskop sedemikian, tetapi tidak dalam semua kes bola jatuh tepat ke arah pusat gempa.

Para saintis dari Akademi Sains China, Muzium Negara dan Biro Seismologi China berjaya mencipta pembinaan semula ciptaan yang lebih tepat pada tahun 2005.

Menurut media China, peranti itu bertindak balas dengan tepat terhadap gelombang yang dihasilkan semula lima gempa bumi yang berlaku di Tangshan, Yunnan, Dataran Tinggi Qinghai-Tibet dan Vietnam. Berbanding dengan instrumen moden, seismoskop menunjukkan ketepatan yang menakjubkan, dan bentuknya sama seperti yang diterangkan dalam teks sejarah.

Walau bagaimanapun, tidak semua orang cenderung untuk mempercayai kecekapan seismoskop pertama. Robert Reiterman, pengarah eksekutif Konsortium Universiti untuk Penyelidikan Kejuruteraan Gempa Bumi, menyatakan keraguan tentang ketepatan radas yang diterangkan dalam cerita sejarah.

“Sekiranya pusat gempa berada pada jarak yang dekat, keseluruhan strukturnya sangat kuat sehingga bola akan jatuh dari semua naga pada masa yang sama. Pada jarak yang jauh, pergerakan bumi tidak meninggalkan kesan yang jelas untuk mengenal pasti dari sisi mana getaran itu terpancar. Sejak sehingga saat apabila getaran permukaan bumi mencapai seismoskop, ia berlaku dalam arah yang berbeza, kemungkinan besar secara huru-hara, "dia menulis dalam bukunya" Jurutera dan Gempa Bumi: Sejarah Antarabangsa.

Jika seismoskop benar-benar berfungsi dengan tepat seperti yang diterangkan dalam rekod sejarah, yang juga dibayangkan oleh fungsi salinan moden, maka kejeniusan Zhang masih tidak dapat dicapai.